Các linh kiện điện tử thụ động cơ bản và ứng dụng

Các linh kiện điện tử thụ động cơ bản và ứng dụng
1. Điện trở
2. Tụ điện
3. Cuộn cảm
4. Thạch anh
5. Thực hành, bài tập
6. Câu hỏi ôn tập và bài tập
CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ THỤ ĐỘNG CƠ BẢN
VÀ ỨNG DỤNG
Mã chương: MH18 – 01
Mục tiêu:
- Trình bày được các kiến thức cơ bản về đặc điểm cấu tạo, tính chất, cơ
chế làm việc, qui cách đóng vỏ ghi nhãn và lĩnh vực ứng dụng của một số linh
kiện điện tử thụ động cơ bản trong các mạch điện tử được ứng dụng trong hệ
thống lạnh là điện trở, tụ điện, cuộn cảm và thạch anh;
- Có được lòng yêu nghề, say mê tìm hiểu các kiến thức trong lĩnh vực
điện tử.
Nội dung chính:
1. ĐIỆN TRỞ:
1.1. Khái quát chung:
1.1.1. Khái niệm:
- Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn
điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện
trở là vô cùng lớn.
- Điện trở là một linh kiện được sử dụng trong mạch điện đóng vai trò là
phần tử cản trở dòng điện nhằm tạo ra các giá trị dòng điện và điện áp danh định
theo yêu cầu của mạch.
- Điện trở có tác dụng như nhau trong cả mạch điện xoay chiều và một
chiều. Chế độ làm việc của điện trở không bị ảnh hưởng bởi tần số của nguồn
điện xoay chiều trong mạch.
1.1.2. Các thông số cơ bản:

a. Điện trở danh định:
- Là giá trị được được nhà sản xuất tính toán để áp dụng cho quá trình sản
xuất điện trở. Giá trị này được ghi nhãn trên trên thân điện trở khi xuất xưởng.
Giá trị danh định không không phải là giá trị thực của bản thân điện trở, mà chỉ
là giá trị gần đúng.
- Đơn vị của điện trở biểu thị bằng Ôm (Ohm - Ω), bội số của đơn vị Ω là
kilô Ôm (kΩ) ; Mêga Ôm (MΩ); giga Ôm (gΩ)


- 1gΩ = 1000 MΩ = 1.000.000 kΩ = 1.000.000.000 Ω
b. Sai số.
- Sai số là giá trị sai lệch giữa giá trị thực với giá trị danh định của điện
trở.
- Người ta thường sử dụng giá trị sai số tương đối và tính ra %.
- Dựa vào sai số, người ta thường chia điện trở thành các cấp chính xác:
Cấp I có sai số ±5% ; cấp II có sai số ±10% ; cấp II có sai số ±20%.
c. Công suất chịu đựng:
- Khi làm việc với dòng điện chạy qua, điện trở bị nóng lên do nhiệt
lượng tỏa ra, vì vậy mỗi loại điện trở chỉ chịu đựng được một giới hạn nhiệt độ
nào đó tương ứng với một công suất nhất định. Vượt qua công suất này, điện trở
sẽ không làm việc được lâu dài.
- Công suất chịu đựng là công suất tổn hao lớn nhất mà điện trở có thể
chịu đựng được một thời gian dài mà không ảnh hưởng đến trị số của điện trở.
- Khi thay thế điện trở, nên chọn loại điện trở có công suất chịu đựng
bằng hoặc lớn hơn điện trở cũ.
- Khi mắc điện trở vào một đoạn mạch, bản thân điện trở tiêu thụ một
công suất P tính được theo công thức
P = U . I = U2 / R = R.I2
- Theo công thức trên ta thấy, công suất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc
vào dòng điện đi qua điện trở hoặc phụ thuộc vào điện áp trên hai đầu điện trở.

- Công suất tiêu thụ của điện trở là hoàn toàn tính được trước khi lắp điện
trở vào mạch.
- Thông thường người ta lắp điện trở vào mạch có công suất danh định ≥
2 lần công suất mà nó sẽ tiêu thụ.
d. Hệ số nhiệt của điện trở:
- Khi nhiệt độ làm việc thay đổi thì trị số của điện trở cũng bị thay đổi. Sự
thay đổi trị số tương đối khi nhiệt độ thay đổi 10C gọi là hệ số nhiệt của điện trở.
- Các loại điện trở bình thường (không phải loại điện trở nhiệt) thì khi
làm việc, nhiêt độ tăng lên 10C thì trị số điện trở của chúng tăng khoảng 0,2%
1.1.3. Phương thức đấu nối:
a. Mắc điện trở nối tiếp:
- Khái niệm: Mắc điện trở nối tiếp là cách nối các điện trở liên tiếp nhau
trong đó điểm cuối của điện trở này được nối với điểm đầu của điện trở tiếp
theo tạo thành một vòng khép kín với nguồn điện.
- Sơ đồ đấu nối:


Hình 1.1: Điện trở mắc nối tiếp trong mạch.
- Các đặc trưng:
+ Các điện trở mắc nối tiếp tương đương với một điện trở có giá trị bằng
tổng các điện trở thành phần.
Rtđ = R1 + R2 + R3 + ...+ Rn
+ Dòng điện chạy qua các điện trở mắc nối tiếp có giá trị bằng nhau và
bằng I
I = IR1 = IR2 =.....= IRn = ( U1 / R1) = ( U2 / R2) = .....= (Un / Rn)
+ Từ công thức trên ta thấy rằng, sụt áp trên các điện trở mắc nối tiếp tỷ
lệ thuận với các giá trị điện trở tương ứng.
b. Mắc điện trở song song:
- Khái niệm: Mắc điện trở song song là cách nối trong đó tất cả các đầuđầu của điện trở được nối chung với nhau, tất cả các đầu-cuối của điện trở được
nối chung với nhau và nối với nguồn điện.

- Sơ đồ đấu nối.

Hình 1.2: Điện trở mắc song song trong mạch.
- Các đặc trưng:
+ Các điện trở mắc song song tương đương với một điện trở có giá trị
nghịch đảo bằng tổng các nghịch đảo của các điện trở thành phần.
(1 / Rtđ) = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) + .....+ (1 / Rn)
+ Nếu mạch chỉ có 2 điện trở song song thì


Rtđ = R1.R2 / ( R1 + R2)
+ Điện áp trên các điện trở mắc song song luôn bằng nhau.
UR1 = UR2 = .....= URn = U
+Dòng điện chạy qua các điện trở mắc song song tỷ lệ nghịch với giá trị
điện trở
I1 = ( U / R1) , I2 = ( U / R2) , ..... , In = ( U / Rn )
c. Mắc điện trở hỗn hợp:
- Khái niệm: Mắc điện trở hỗn hợp là cách nối phối hợp cả cách mắc nối
tiếp và cả cách mắc song song.
- Mạch đấu nối:

Hình 1.3: Điện trở mắc hỗn hợp trong mạch.
- Các đặc trưng:
+ Điện trở tương đương của toàn mạch được xác định kết hợp theo công
thức tính của cả hai trường hợp nối tiếp và song song.
+ Mắc hỗn hợp cho phép tạo ra các giá trị điện trở theo tính toán mong
muốn và là cách mắc tối ưu hay được sử dụng trong thực tế.
- Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9KΩ ta có thể mắc song song 2 điện trở
15K sau đó mắc nối tiếp với điện trở 1,5KΩ.
1.2. Các loại điện trở, cấu tạo và ký hiệu:

1.2.1. Các loại điện trở và ký hiệu.
a. Theo mục đích sử dụng:
* Điện trở cố định:
- Là loại điện trở có trị số cố định không thể thay đổi được trong quá trình
sử dụng.
- Loại này còn được chia ra và có các tên gọi khác nhau
+ Điện trở cấp độ chính xác trung bình.
+ Điện trở cấp độ chính xác cao.
+ Điện trở công suất.

Hình 1.4: Ký hiệu điện trở, giá trị công suất điện trở.


* Điện trở có trị số thay đổi được.
- Biến trở: Là loại điện trở có trị số có thể thay đổi được

Hình 1.5: Ký hiệu, cấu tạo, hình dạng của biến trở.
- Nhiệt điện trở (Thermistor): Là loại điện trở mà trị số của nó thay đổi
theo nhiệt độ Loại này có hai loại là
+ Nhiệt trở dương (PTC - Positive Temperature Coefficient)
+ Nhiệt trở âm (NTC - Negative Temperature Coefficient)
- Quang điện trở (Photoresistor): Là loại điện trở mà trị số của nó thay
đổi theo cường độ ánh sáng chiếu vào (LDR = Light Dependent Resistor).

Hình 1.6: Ký hiệu, hình dáng của quang điện trở.
b. Theo cấu tạo của điện trở:
- Điện trở than: Người ta trộn bột than và bột đất sét theo một tỷ lệ nhất
định để cho ra những trị số khác nhau. Sau đó, người ta ép lại và cho vào một
ống Bakelite. Dùng hai miếng kim loại ép sát vào hai đầu và có hai dây ra được
hàn vào để làm chân điện trở, bọc kim loại bên ngoài để giữ cấu trúc bên trong

đồng thời chống cọ sát và ẩm. Ngoài cùng người ta sơn các vòng màu để ghi trị
số điện trở. Loại điện trở này dễ chế tạo, độ chính xác khá tốt, do vậy loại này rẻ
tiền và rất thông dụng.
- Điện trở dây quấn: Dây làm bằng hợp kim NiCr quấn trên một lõi cách
điện amiăng, đất nung, sành, sứ. Bên ngoài phủ một lớp nhựa cứng và lớp sơn
cách điện. Để giảm tối thiểu hệ số tự cảm L của dây quấn, người ta quấn 1/2 số
vòng theo chiều thuận và 1/2 số vòng theo chiều ngược.
+ Điện trở của dây quấn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của
dây, được tính theo công thức sau:
R = ρ.L / S


Trong đó:
+ ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu làm điện trở (Ω.m).
+ L là chiều dài dây dẫn (m)
+ S là tiết diện dây dẫn (m2)
+ R là điện trở đơn vị là Ohm (Ω)
1.3. Qui cách đóng vỏ và ghi nhãn:
1.3.1 Ghi trực tiếp:
- Trên thân linh kiện, người ta ghi trị số của linh kiện trực tiếp bằng các
con số với đơn vị của điện trở là Ω, kΩ, MΩ.
- Ví dụ:
Ghi 100 - đọc là 100Ω
Ghi 15K - đọc là 15kΩ
Ghi 1M - đọc là 1MΩ
- Cách ghi trực tiếp giá trị điện trở thường được sử dụng trên các điện trở
công suất, bán trở và một số loại điện trở dây quấn.
1.3.2. Ghi bằng luật số:
- Trên thân linh kiện, người ta thường ghi 3 con số thập phân, trong đó:
+ Hai chữ số đầu là chữ số có nghĩa.

+ Chữ số thứ ba là số các số không thêm vào (hệ số nhân của 10).
- Ví dụ:
Ghi 103 - đọc 10x1000 = 10000Ω = 10kΩ.
Ghi 472 - đọc 47x100 = 4700Ω = 4,7kΩ
- Cách ghi theo luật số thường được sử dụng để ghi trên các bán trở, biến
trở
1.3.3. Ghi theo luật màu:
a. Quy định giá trị các vòng màu:
Mầu sắc
Đen
Nâu
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh lá

Giá trị
0
1
2
3
4
5

Mầu sắc
Xanh lơ
Tím
Xám
Trắng
Nhũ vàng

Nhũ bạc

Giá trị
6
7
8
9
-1
-2


Hình 1.7: Qui định giá trị các vòng màu.
b. Cách đọc trị số điện trở 4 vòng mầu:

Hình 1.8: Điện trở 4 vòng màu và cách đọc.
- Vòng số 1 và vòng số 2 là hai con số có nghĩa.
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10 (là số con số không "0" thêm vào).
- Vòng số 4 là vòng ở cuối thường có mầu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là
vòng chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta bỏ qua vòng này.
Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10( mũ vòng 3)
- Mầu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng số 3 là nhũ thì
số mũ của cơ số 10 là số âm.
c. Cách đọc trị số điện trở 5 vòng mầu: ( điện trở chính xác )


Hình 1.9: Điện trở 5 vòng màu và cách đọc.
- Vòng số 1, số 2 và vòng số 3 là ba con số có nghĩa.
- Vòng số 4 là bội số của cơ số 10 (là số con số không "0" thêm vào).
- Vòng số 5 là vòng ở cuối là vòng chỉ sai số của điện trở.
Trị số = (vòng 1)(vòng 2)(vòng 3) x 10 ( mũ vòng 4)

d. Thực hành đọc trị số điện trở:

Hình 1.10: Các điện trở khác nhau ở vòng mầu thứ 3
Khi các điện trở khác nhau ở vòng mầu thứ 3, thì ta thấy vòng mầu bội số
này thường thay đổi từ mầu nhũ bạc cho đến mầu xanh lá, tương đương với
điện trở < 1 Ω đến hàng MΩ..

Hình 1.11: Các điện trở có vòng mầu số 1 và số 2 thay đổi
- Ở hình trên là các giá trị điện trở ta thường gặp trong thực tế, khi vòng
mầu số 3 thay đổi thì các giá trị điện trở trên tăng giảm 10 lần.
e. Các trị số điện trở thông dụng.
- Ta không thể kiếm được một điện trở có trị số bất kỳ, các nhà sản xuất
chỉ đưa ra khoảng 150 loại trị số điện trở thông dụng, bảng dưới đây là mầu
sắc và trị số của các điện trở thông dụng.


Hình 1.12: Luật màu của các điện trở thông dụng.
2. TỤ ĐIỆN:
2.1. Khái quát chung:
- Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các
mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch
truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động .vv..
- Tụ điện là phần tử có giá trị dòng điện qua nó tỷ lệ với tốc độ biến đổi
của điện áp trên nó theo thời gian.
Biểu thức:
i = C.dUc / dt
2.2. Các thông số cơ bản:
2.2.1. Điện dung:
a. Điện dung:
Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện

dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và
khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức
C=ξ.S/d
- Trong đó C: là điện dung tụ điện, đơn vị là Fara (F)
- ξ: Là hằng số điện môi của lớp cách điện.
- d: là chiều dày của lớp cách điện.
- S: là diện tích bản cực của tụ điện.
b. Đơn vị điện dung của tụ: Đơn vị là Fara (F), 1Fara là rất lớn do đó trong thực
tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như:
MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF).


- 1 Fara = 1000 µ Fara = 1000.000 n F = 1000.000.000 p F
- 1 µ Fara = 1000 n Fara
- 1 n Fara = 1000 p Fara
2.2.2 Dung kháng của tụ điện:
- Đối với dòng điện 1 chiều, tụ điện có tác dụng ngăn dòng điện chạy qua
(mặc dù có một dòng nạp ban đầu và lại ngưng ngay khi tụ nạp đầy).
- Với dòng xoay chiều, dòng điện xuất liên tục với các chu kỳ của điện áp
xoay chiều và được hiểu là tụ điện có tác dụng dẫn dòng xoay chiều đi qua.
- Tụ có trị số điện dung càng nhỏ, tần số cao của dòng điện đi qua càng
dễ.
- Tụ có trị số điện dung càng lớn, tần số thấp của dòng điện sẽ dễ dàng đi
qua.
- Dung kháng của tụ điện là một đại lượng đặc trưng cho sự cản trở của
dòng điện theo tần số được ký hiệu là XC, có biểu thức:
XC = 1 / ( 2π.f.C)
Trong đó:
+ XC được gọi là dung kháng của tụ, đơn vị ôm (Ω).
+ f là tần số của dòng điện (Hz).

+ C là điện dung của tụ điện (F).
+ π là hằng số = 3,14
2.2.3. Sai số:
- Cũng như điện trở, trị số điện dung của tụ được ghi nhãn trên trên thân
tụ là trị số điện dung danh định, nó khác với giá trị điện dung thực của tụ. Do
vậy điện dung của tụ cũng có sai số và thường được tính theo %.
- Theo cấp độ sai số, tụ điện cũng thường được phân chia theo nhiều cấp
độ sai số khác nhau và tùy theo yêu cầu của mạch điện mà ta chọn loại tụ điện
có cấp độ sai số thích hợp.
2.2.4. Điện áp làm việc:
- Là điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai đầu bản cực của tụ điện mà tụ
mà tụ vẫn làm việc được an toàn.
- Giá trị điện áp làm việc thường tính theo đơn vị vôn (V)
2.2.5. Tổn hao:
- Tụ điện lý tưởng khi làm việc không gây ra mất mát năng lượng điện.
Trong thực tế, các vật liệu cấu tạo của tụ không hoàn toàn tuyệt đối lý tưởng nên
khi làm việc sẽ gây ra không ít thì nhiều sự mất mát năng lượng điện, sự mất
mát năng lượng điện này được đặc trưng bằng một đại lượng gọi là tổn hao.
- Hệ số tổn hao biểu thị chất lượng của tụ điện.
f. Hệ số nhiệt của tụ điện:


Khi nhiệt độ làm việc thay đổi sẽ làm kết cấu của tụ thay đổi, do đó điện
dung thay đổi. Sự thay đổi trị số của điện dung theo % khi nhiệt độ thay đổi
10C gọi là hệ số nhiệt của tụ điện.
2.2.6. Điện cảm tạp tán:
- Do cấu tạo của đa số tụ điện, các băng kim loại làm hai bản cực của tụ
điện được cuốn tròn vào nhau tương đương như các vòng dây do vậy khi làm
việc với dòng xoay chiều, sẽ có sự tham gia của thành phần điện cảm, tuy rằng
với trị số nhỏ nhưng cũng làm ảnh hưởng ít nhiều đến tính chất của mạch điện.

Thành phần điện cảm không mong muốn đó được gọi là điện cảm tạp tán.
- Trong các mạch điện cần có độ tin cậy cao của tụ điện, người ta phải
tính đến thành phần điện cảm tạp tán này để có các biện pháp kỹ thuật xử lý
thích hợp.
2.3. Phương thức đấu nối:
2.3.1. Mắc tụ điện nối tiếp:
- Mạch đấu nối:

Hình 1.13: Tụ điện mắc nối tiếp trong mạch.
- Khái niệm: Mắc tụ điện nối tiếp là cách nối các tụ liên tiếp nhau trong
đó cực cuối của tụ điện này được nối với cực đầu của tụ điện tiếp theo tạo thành
một vòng khép kín với nguồn điện.
- Các tụ điện mắc nối tiếp tương đương với một tụ điện có giá trị điện
dung nghịch đảo bằng tổng các nghịch đảo của các điện dung thành phần.
(1 / Ctđ) = (1 / C1) + (1 / C2) + (1 / C3) + .....+ (1 / Cn)
- Dòng điện chạy qua các tụ điện mắc nối tiếp có giá trị bằng nhau và
bằng I:
I = IC1 = IC2 =.....= ICn
2.3.2. Mắc tụ điện song song:
- Mạch đấu nối:

Hình 1.14: Tụ điện mắc song song.
- Khái niệm: Mắc tụ điện song song là cách nối trong đó tất cả các đầu-


đầu của tụ điện được nối chung với nhau, tất cả các đầu-cuối của tụ điện được
nối chung với nhau và nối với nguồn điện.
- Các tụ điện mắc song song tương đương với một tụ điện có giá trị điện
dung bằng tổng các điện dung thành phần.
Ctđ = C1 + C2 + C3 + ...+ Cn

- Nếu mạch chỉ có 2 tụ điện song song thì
Ctđ = C1 + C2
- Điện áp trên các tụ điện mắc song song luôn bằng nhau.
UC1 = UC2 = .....= UCn = U
2.3.3. Mắc tụ điện hỗn hợp:
- Mạch đấu nối:

Hình 1.15: Điện trở mắc hỗn hợp
- Khái niệm: Mắc tụ điện hỗn hợp là cách nối phối hợp cả cách mắc nối
tiếp và cả cách mắc song song.
- Điện dung tương đương của mạch tụ điện mắc hỗn hợp được tính toán
phối hợp của cả hai cách mắc trên.
2.4. Các loại tụ điện, cấu tạo và ký hiệu
2.4.1. Cấu tạo chung của tụ điện:
- Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp
cách điện gọi là điện môi. Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hoá
chất làm chất điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất
điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá…


Hình 1.16 : Cấu tạo tụ gốm và tụ hoá
2.4.2. Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica. (Tụ không phân cực ):
- Các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ
từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có
tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu.

Hình 1.17: Tụ không phân cực - ký hiệu.
2.4.3. Tụ hoá (Tụ có phân cực):
Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương, tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị từ
0,47µF đến khoảng 4.700 µF, tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có

tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá luôn luôn có hình trụ..

Hình 1.18: Tụ hoá - Là tụ có phân cực âm dương.
2.4.4.Tụ xoay:
Tụ xoay là tụ có thể thay đổi được diện tích các bản cực nhằm thay đổi
giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng
hưởng khi ta dò đài.

Hình 1.19: Tụ xoay - ký hiệu


2.5. Qui cách đóng vỏ và ghi nhãn
2.5.1. Với tụ hoá: Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ =>
Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn có hình trụ.

Hình 1.20: Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V
2.5.2. Với tụ giấy, tụ gốm: Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu

Hình 1.21: Tụ gốm ghi trị số bằng ký hiệu.
- Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (Mũ số thứ 3 )
- Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là
- Giá trị = 47 x 104 = 470000 p ( đơn vị là picô Fara) = 470 n Fara =
0,47 µF
- Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện.
2.5.3. Thực hành đọc trị số của tụ điện:

Hình 1.22: Cách đọc trị số tụ giất và tụ gốm.
Chú ý: chữ K là sai số của tụ. 50V là điện áp cực đại mà tụ chịu được.
* Tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và
lấy đơn vị là MicroFara

Hình 1.23: Một cách ghi trị số khác của tụ giấy và tụ gốm.
* Ý nghĩa của giá trị điện áp ghi trên thân tụ:


- Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá
trị điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp
này tụ sẽ bị nổ.
- Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta
cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần.
- Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V.vv...
- Tụ điện có nhiều loại như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mi ca, Tụ hoá nhưng về
tính chất thì ta phân tụ là hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực
3. CUỘN CẢM:
3.1. Khái quát chung:
3.1.1. Cấu tạo:
Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn
được sơn emay cách điện, lõi cuộn dây có thể là không khí, hoặc là vật liệu dẫn
từ như Ferrite hay lõi thép kỹ thuật.

Hình 1.24: Hình dạng thực tế uộn dây lõi không khí và cuộn dây lõi Ferit

Hình 1.25: Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ
L1 là cuộn dây lõi không khí, L2 là cuộn dây lõi ferit,
L3 là cuộn dây có lõi chỉnh, L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật
3.1.2. Các thông số cơ bản :
a. Hệ số tự cảm (định luật Faraday):
Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của
cuộn dây khi có dòng điện biến thiên chạy qua.
L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l

- L: là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H)
- n: là số vòng dây của cuộn dây.
- l: là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m)
- S: là tiết diện của lõi, tính bằng m2
- µr: là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi.
b. Cảm kháng:
Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng
điện của cuộn dây đối với dòng điện xoay chiều .


XL = 2π.f.L
Trong đó :
- XL là cảm kháng, đơn vị là Ω
- f : là tần số đơn vị là Hz
- L: là hệ số tự cảm, đơn vị là Henry
c. Hệ số phẩm chất:
- Một cuộn cảm có chất lượng cao thì độ tổn hao năng lượng của nó càng
nhỏ.
- Để đặc trưng cho cho chất lượng của cuộn dây với độ tổn hao của nó,
người ta đặc trưng bằng một đại lượng gọi là hệ số phẩm chất, ký hiệu là Q.
- Để nâng cao hệ số phẩm chất của cuộn dây, đặc biệt khi cuộn dây công
tác ở vùng tần số cao, người ta thường dùng lõi bằng vật liệu từ như: ferit, sắt
các bon.
d. Điện dung tạp tán:
- Do cấu tạo của cuộn dây là những vòng dây xếp chồng lên nhau và có
vỏ cách điện, chúng giống như các má của tụ điện và hình thành điện dung
không mong muốn được gọi là điện dung tạp tán.
- Điện dung tạp tán ảnh hưởng đến chất lượng của cuộn cảm đặc biệt là
khi cuộn dây công tác ở vùng tần số cao. Do vậy người ta thường khắc phục làm
giảm điện dung tạp tán này bằng cách quấn cuộn dây theo kiểu tổ ong, quấn

phân đoạn...
3.2. Các loại cuộn cảm, cấu tạo và ký hiệu:
3.2.1. Rơ le (Relay):

Hình 1.26: Hình dạng của một loại Rơ le
Rơ le cũng là một ứng dụng của cuộn dây trong sản xuất thiết bị điện tử,
nguyên lý hoạt động của Rơle là biến đổi dòng điện thành từ trường thông qua
cuộn dây, từ trường lại tạo thành lực cơ học thông qua lực hút để thực hiện một
động tác về cơ khí như đóng mở công tắc, đóng mở các hành trình của một thiết
bị tự động vv...


Hình 1.27: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Rơ le
3.2.2. Biến áp:
a. Khái niệm:
Biến áp là thiết bị để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm một
cuộn sơ cấp (đưa điện áp vào) và một hay nhiều cuộn thứ cấp (lấy điện áp ra sử
dụng) cùng quấn trên một lõi từ có thể là lá thép hoặc lõi ferit.

Hình 1.28: Ký hiệu của biến áp
b. Các thông số cơ bản:
* Tỷ số vòng / vol của biến áp:
- Gọi n1 và n2 là số vòng của quộn sơ cấp và thứ cấp.
- U1 và I1 là điện áp và dòng điện đi vào cuộn sơ cấp
- U2 và I2 là điện áp và dòng điện đi ra từ cuộn thứ cấp.
Ta có các hệ thức như sau:
U1 / U2 = n1 / n2
Điện áp ở trên hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp tỷ lệ thuận với số vòng dây
quấn.
U1 / U2 = I2 / I1

Dòng điện ở trên hai đầu cuộn dây tỷ lệ nghịch với điện áp, nghĩa là nếu
ta lấy ra điện áp càng cao thì cho dòng càng nhỏ.
* Công suất của biến áp:
Công suất của biến áp phụ thuộc tiết diện của lõi từ, và phụ thuộc vào tần
số của dòng điện xoay chiều, biến áp hoạt động ở tần số càng cao thì cho công
xuất càng lớn.
c. Phân loại biến áp:
* Biến áp nguồn và biến áp âm tần:


Hình 1.29: Hình dạng biến áp nguồn lõi E,I và lõi hình xuyến
- Biến áp nguồn hoạt động ở tần số điện lưới 50Hz , lõi biến áp sử dụng
các lá Tônsilic hình chữ E và I ghép lại, biến áp này có tỷ số vòng / Vol lớn.
- Biến áp âm tần sử dụng làm biến áp đảo pha và biến áp ra loa trong các
mạch khuyếch đại công xuất âm tần,biến áp cũng sử dụng lá Tônsilic làm lõi từ
như biến áp nguồn, nhưng lá tônsilic trong biến áp âm tần mỏng hơn để tránh
tổn hao, biến áp âm tần hoạt động ở tần số cao hơn, vì vậy có số vòng vol thấp
hơn, khi thiết kế biến áp âm tần người ta thường lấy giá trị tần số trung bình
khoảng 1kHz - đến 3kHz.
* Biến áp xung & Cao áp:
Biến áp xung là biến áp hoạt động ở tần số cao khoảng vài chục kHz như
biến áp trong các bộ nguồn xung, biến áp cao áp. Lõi biến áp xung làm bằng
ferit, do hoạt động ở tần số cao nên biến áp xung cho công xuất rất mạnh, so với
biến áp nguồn thông thường có cùng trọng lượng thì biến áp xung có thể cho
công xuất mạnh gấp hàng chục lần.

Hình 1.30: Hình dạng biến áp xung và biến áp cao áp
4. THẠCH ANH:
4.1. Khái quát chung:
- Trong tự nhiên, thạch anh là những tinh thể lớn có dạng hình lăng trụ,

hai đầu chóp. Thạch anh sử dụng trong kỹ thuật điện tử bằng những miếng
mỏng được cắt ra từ tinh thể thạch anh.
- Tính chất của thạch anh: Có tính chất áp điện


Hình 1.31: Tính chất áp điện của thạch anh.
- Tính chất áp điện của thạch anh được thể hiện:
+ (a) Khi cho tác dụng một lực nén F1 vào hai mặt đối diện của thạch anh
thì trên bề mặt của thạch anh sẽ xuất hiện các điện tích trái dấu.
+ (b) Khi đổi chiều tác dụng lực (là lực kéo F 2) cũng vào hai mặt đối diện
của thạch anh thì trên bề mặt của thạch anh các điện tích trái dấu sẽ đổi chiều.
+ (c) Nếu đưa một điện áp xoay chiều U~ có tần số f x vào hai mặt của
thạch anh thì miếng thạch anh sẽ rung động cơ học với tần số bằng với tần số
của nguồn U~. Ngược lại, nếu ta cho miếng thạch anh rung động thì giữa hai
mặt đối diện của thạch anh sẽ xuất hiện một sức điện động xoay chiều có tần số
như tần số rung động cơ học.
Vậy, dưới tác dụng của điện trường xoay chiều thì thạch anh sẽ sinh ra
một dao động cơ học và ngược lại, khi thạch anh chịu rung động cơ học thì sẽ
phát sinh ra sức điện động xoay chiều cảm ứng. Thạch anh được sử dụng trong
kỹ thuật điện tử với vai trò là khung cộng hưởng tín hiệu điện.
4.2. Các loại thạch anh, cấu tạo và ký hiệu:

Hình 1.32: Hình dạng thực tế của một số loại thạch anh.
- Linh kiện thạch anh được sử dụng trong kỹ thuật điện tử có dạng bản
mỏng, hai mặt đối diện được tráng lớp kim loại mỏng và hàn hai điện cực ra
ngoài (chân linh kiện). Bên ngoài thường được đóng vỏ bằng kim loại để bảo vệ
đồng thời có tác dụng che chắn ảnh hưởng của các nhiễu điện từ trường cũng
như các rung động cơ học. Đôi khi cũng có hình thức đóng vỏ bằng chất dẻo.

- Thạch anh được ký hiệu như hình vẽ, nó tương đương với một khung
cộng hưởng bao gồm các thành phần CP , Lq , Cq , Rq , đây chính là các thông số
của thạch anh. Các tham số này phụ thuộc vào kích thước của miếng thạch anh,
miếng thạch anh càng mỏng thì các tham số CP , Lq , Cq , Rq càng có trị số nhỏ,
do vậy tần số công tác của nó càng lớn. Các tham số của thạch anh có tính ổn
định rất cao.
-Thạch anh có hai tần số cộng hưởng, đó là:
+ Tần số cộng hưởng nối tiếp (do nhánh Lq , Cq )

Hình 1.33: Ký hiệu, mạch tương đương của thạch anh
+ Tần số cộng hưởng song song:

4.3. Ứng dụng.
4.3.1. Mạch dao động hình sin dùng thạch anh:

Hình 1.34: Mạch tạo dao động bằng thạch anh .
- X1 : là thạch anh tạo dao động , tần số dao động được ghi trên thân của
thach anh, khi thạch anh được cấp điện thì nó tự dao động ra sóng hình sin.thạch
anh thường có tần số dao động từ vài trăm KHz đến vài chục MHz.


- Đèn Q1 khuyếch đại tín hiệu dao động từ thạch anh và cuối cùng tín
hiệu được lấy ra ở chân C.
- R1 vừa là điện trở cấp nguồn cho thạch anh vừa định thiên cho đèn Q1
R2 là trở ghánh tạo ra sụt áp để lấy ra tín hiệu.
4.3.2. Mạch định tần số dùng thạch anh cho IC:

Hình 1.35: Thạch anh tạo xung nhịp cho IC vi điều khiển 89C51.
- Để chạy các câu lệnh trong IC vi điều khiển, ta cần tạo ra xung nhịp.
Tần số xung nhịp phụ thuộc vào thạch anh gắn trên chân 18, 19 của IC

AT89C51. Với thạch anh 12MHz, ta sẽ có xung nhịp 1MHz, như vậy chu kỳ
lệnh sẽ là 1us.
- Để tăng độ ổn định tần số, người ta dùng thêm 2 tụ nhỏ C6, C7 (33pF x2), tụ
bù nhiệt ổn tần.
- Ta cũng có thể thay đổi nhịp nhấp nháy của đèn nếu dùng thạch anh có
tần số khác.
5. THỰC HÀNH, BÀI TẬP:
5.1. Thực hành nhận biết các loại điện trở về:
a. Giá trị điện trở:
- Kiểu ghi thẳng đọc thẳng.
- Kiểu ghi theo luật số.
- Kiểu ghi theo luật 4 vòng màu.
- Kiểu ghi theo luật 5 vòng màu.
b. Sai số của điện trở
c. Công suất chịu đựng của điện trở.
d. Các vật liệu làm điện trở.
5.2 Thực hành nhận biết các loại tụ điện về :
a. Giá trị điện dung tụ điện:
- Kiểu ghi theo luật số.


- Kiểu ghi theo luật màu.
b. Các vật liệu làm tụ điện.
c. Giá trị điện áp làm việc.
5.3 Thực hành nhận biết các loại cuộn dây về :
- Hình dáng cấu tạo
- Tần số công tác.
5.4 Thực hành nhận biết các loại thạch anh về:
- Qui cách đóng vỏ
- Tần số công tác

6. CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP:
6.1. Ghi nhớ và tự viết lại bảng thang giá trị điện trở, tụ điện có trong thực tế do
các nhà sản xuất chế tạo ra.
6.2. Ghi nhớ quy luật màu để đọc các giá trị của điện trở, của tụ điện cũng như
dung sai của nó.
6.3. Ghi nhớ đặc điểm về giá trị điện trở tương đương, tính chất của dòng điện
và điện áp trên các thành phần của từng điện trở trong hai trường hợp
a/ Mắc liên tiếp các điện trở với nhau.
b/ Mắc song song các điện trở với nhau.
6.4. Ghi nhớ đặc điểm về giá trị điện dung tương đương, tính chất của dòng điện
và điện áp trên các thành phần của từng tụ điện trong hai trường hợp
a/ Mắc liên tiếp các tụ điện với nhau trong mạch điện xoay chiều.
b/ Mắc song song các tụ điện với nhau trong mạch điện xoay chiều.
6.5. Ghi nhớ các thông số cơ bản của cuộn cảm. Ứng dụng của cuộn cảm trong
việc chế tạo các linh kiện thông dụng trong thực tế.
6.6. Cho một điện trở có giá trị 2,2kΩ. Hãy lựa chọn giá trị của điện trở trong
thực tế để bổ xung và nêu cách mắc phối hợp với điện trở trên để có được một
điện trở tương đương là:
a/ Rtđ = 1,5 kΩ (Làm tròn và lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy).
b/ Rtđ = 2.4 kΩ (Làm tròn và lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy).
c/ Rtđ = 0.2 kΩ (Làm tròn và lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy).
d/ Rtđ = 4.9 kΩ (Làm tròn và lấy giá trị hai chữ số sau dấu phẩy).
6.7. Hãy lựa chọn giá trị của các tụ điện trong thực tế và nêu cách mắc phối hợp
để có được một tụ điện có điện dung tương đương là C = 0,55µF. Tính giá trị
dung kháng của tụ điện tương đương nói trên trong mạch điện có tần số f =
50Hz.
6.8. Một mạch điện yêu cầu tải là một tụ điện có C = 0,47µF/60V. Hãy nêu biện
pháp thực hiện để đảm bảo an toàn khi chúng ta chỉ có loại tụ điện C =
0,47µF/35V.

6.9. Cho 3 cuộn dây có L1 = 4mH, L2 = 500µH và L3 = 30µH. Hãy tính giá trị
cảm kháng của khi chúng làm việc với nguồn điện áp có tần số là f = 50Hz.